• 2017年第44卷第7期文章目次
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    • >综述
    • 美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析

      2017, 44(7):1-8.

      摘要 (1360) HTML (246) PDF 0.00 Byte (1058) 评论 (0) 收藏

      摘要:自2014年6月国际油价暴跌开始,世界油气市场进入低迷阶段。而当美国二叠纪盆地巨量页岩油藏发现和开发之后,从2016年中期开始,美国陆上油气钻采活动逐渐增加,钻井承包商与钻井公司携钻机蜂拥而至二叠纪盆地和其它油田。这新一轮油气市场可能回复的迹象,进一步促进了钻井设备的更新换代,以工厂化作业为标志的新型先进钻机将供不应求,而大多数老旧机械式钻机则面临淘汰。另一方面,由于这二三年油气市场的低谷,许多高级技术人员和熟练操作人员被裁员,人才大量流失,而新型先进钻机也需要具有专门技能的人员操作,于是近期美国许多公司把保留和培养钻采技术人才放在重要位置,制订和实施了许多培训人才的策略和措施。本文对近期美国陆地油气钻井活动的主要特点和态势进行了分析。

    • >钻探与钻井工程
    • 油页岩原位开采井钻井工艺设计与施工

      2017, 44(7):9-14.

      摘要 (1180) HTML (227) PDF 0.00 Byte (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究油页岩的地下原位开采技术,设计施工了FK-1井。该井地处吉林省松原市扶余县,完钻井深500 m,完钻层为嫩江组地层。该井设计施工中主要需克服大口径钻井的保直钻进、软塑性地层的裸眼钻进、水敏性地层中钻井液的应用、泥页岩层中发生钻头泥包现象及原位开采井的特殊成井、固井等问题。通过对钻井设备的优选,钻井液性能和井身结构的相应优化,钻头和钻具组合的选择等措施来解决钻井过程中的施工难题。设计结果在施工过程中进行了应用,施工效果良好,缩短了钻井时间,减少了钻井投入,解决了施工难题,为同类钻井的施工提供了借鉴和指导依据。

    • 延长油田罗庞塬区水平井钻井液防塌技术研究

      2017, 44(7):15-18.

      摘要 (1236) HTML (249) PDF 0.00 Byte (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:延长油田罗庞塬区块部分层段由于泥页岩、碳质泥岩和油页岩发育突出,在钻井施工中常出现定向托压、掉块普遍和地层垮塌严重等现象,针对这些技术难题进行了该区块钻井液体系研究,确定4%KCl、5%聚合醇和0.6%~0.8%SI-150作为抑制性防塌处理剂主体防塌,选择1%氧化沥青、3%超细碳酸钙(1% 2000目+2% 3000目)和1%弹性石墨作为封堵性防塌处理剂协助防塌,形成了适合延长油田罗庞塬区块防塌钻井液体系。该钻井液体系封堵性和抑制性良好,页岩滚动回收率保持在93%以上,极压润滑系数控制在0.07以下。该钻井液体系在罗平16井和蒲平48井2口水平井成功进行了现场应用,取得了良好效果。

    • 煤层气勘探井井斜原因分析及预防措施

      2017, 44(7):19-23.

      摘要 (1128) HTML (243) PDF 0.00 Byte (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:在煤层气勘探井钻井中,经常发生井斜超标的现象,给后期钻井施工及煤层气抽排采带来许多不利影响,严重的还可能导致井眼报废。为此,分析造成井斜的主要原因,采取切实可行的预防井斜技术措施,对于提高钻井效率和工程质量,有效降低钻井成本,加快煤层气勘探开发有重要意义。结合煤层气钻井施工实践,就发生井斜的主要原因进行了简要分析,并提出了具体应对措施。

    • 分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

      2017, 44(7):24-28.

      摘要 (1088) HTML (241) PDF 0.00 Byte (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于工业与化工企业违规排放废(污)水,造成了场地区域土壤与水资源的污染,在后期污染场地环境调查评价中,地下水污染深度界定尤为重要,地下水污染深度是地下水健康风险评估的主要依据。在河北省沧县某化工厂污染场地环境调查中,采用锥形止水器进行2层坐封式有效分层止水,准确界定地下水的污染深度。结合该工程实例,阐明分层止水器的分层止水技术进行第四系地下水污染深度调查、界定的技术方法。实践证明,该技术具有施工简单、使用灵活等优点,止水效果良好,技术有效、可行。

    • 五层巢式监测井成井工艺与材料研究

      2017, 44(7):29-33.

      摘要 (1027) HTML (225) PDF 0.00 Byte (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我国地下水监测现状和存在的技术问题,开展了对50 mm巢式监测井PVC-U井管的建井生产试验并组织实施了一眼五层巢式地下水监测井。介绍了该井整体的结构设计、PVC-U井管、新型止水粘土球、扶正器和成井关键工艺以及最终取得的成果。可为以后的多层巢式地下水监测井建设提供参考,并为我国地下水多层监测井技术的发展提供支撑。

    • >钻掘设备与器具
    • 绳索取心复合钻柱的动力学行为研究

      2017, 44(7):34-40.

      摘要 (1040) HTML (226) PDF 0.00 Byte (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:绳索取心复合钻柱在岩心钻探“满眼钻进”过程中,钻杆易出现不同程度的划痕、压痕及磨痕等情况。本文利用非线性有限元方法,采用三维管单元对绳索取心复合钻柱拉压两处截面的涡动轨迹、涡动速度、横向振动、纵向振动规律进行了分析。结果表明:转速的增加和钻压的增大会显著增加钻柱与井壁的碰撞次数;在相同钻压条件下,随着钻柱回转速度的增大,钻柱与井壁的碰撞机率增加、接触轨迹增长,致使钻柱与孔壁的滑动摩擦机会增多;钻柱的涡动速度均值将随钻压和转速的增加而增大,转速大于钻压的影响;转速的增加则会加大钻柱的横向振荡频率,钻压的增大会增加钻柱横截面的纵向振荡幅值。

    • 电磁波电阻率悬挂孔应力集中分析及优化设计

      2017, 44(7):41-47.

      摘要 (1038) HTML (224) PDF 0.00 Byte (958) 评论 (0) 收藏

      摘要:电磁波电阻率钻铤悬挂孔产生的应力集中,是钻铤结构强度最薄弱的环节,最终影响钻铤使用寿命。介绍了电磁波电阻率钻铤结构形式,对钻铤两悬挂孔孔间距离以及在圆周方向上与谐振窗的不同夹角分别进行讨论,利用三维建模软件和有限元分析软件模块分别对设计的钻铤结构进行实体建模,在单独施加扭矩载荷和施加压力、扭矩复合载荷2种情况下进行有限元计算,优选出一种合理结构,为下一步的优化设计和加工新型钻铤提供了理论基础。

    • 南极冰下基岩热水驱动快速取心钻具研究

      2017, 44(7):48-51.

      摘要 (1096) HTML (225) PDF 0.00 Byte (913) 评论 (0) 收藏

      摘要:南极大陆冰下基岩岩心对研究南极大陆地质构造及成因具有重要意义,目前尚没有任何一个国家在南极内陆成功钻取冰下基岩样品,研制可快速钻至冰岩界面并完成基岩采样的钻进设备迫在眉睫。针对极地冰下基岩取样技术难题,提出了一种可结合热水钻系统使用的采用热水驱动的冰下基岩取心钻具概念设计。该钻具系统采用常规热水钻完成南极大陆上覆冰层钻进,然后更换热水取心钻具穿过已有钻孔快速到达冰岩界面,完成冰下沉积物和基岩取心钻进,大大缩短基岩取心时间,提高钻进效率。结合中国自主研发的热水钻系统参数,对螺杆马达压力损失和输出扭矩进行理论计算,提出了螺杆马达选择依据。该技术有望在未来极地冰下基岩取心钻进中发挥重要作用。

    • 带有预紧功能的新型钻杆夹持器的研究

      2017, 44(7):52-55.

      摘要 (900) HTML (174) PDF 0.00 Byte (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:〗在分析现有机械式钻杆夹持器的问题基础上,针对解决机械钻杆夹持器的工作可靠性、操作性问题,选用铰链式的增力夹持结构,设计了一种带有预紧夹持功能的夹持器,增加了卡瓦的初始夹持力,改善了夹持器的工作性能。

    • 91单动三重半合管钻具的研制与应用

      2017, 44(7):56-61.

      摘要 (1037) HTML (229) PDF 0.00 Byte (1139) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高松软复杂地层岩矿心采取率和岩矿心的质量,弥补普通双管钻具取心功能的不足,特别研制了91单动三重半合管钻具。介绍了钻具的结构、工作原理、组装、维护保养及在3个不同矿区5个钻孔的野外生产应用情况。应用结果表明,该钻具适宜松散地层钻进,岩矿心采取率达到了100%,同时防止了岩矿心被外界扰动,保持了岩矿心的原状性,提高了岩矿心的质量并利于岩矿心后期的运输与储藏。

    • 轻便无水取样钻机研制与试验

      2017, 44(7):62-66.

      摘要 (1073) HTML (224) PDF 0.00 Byte (901) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据缺水地区钻探取样的实际需求,进行了无水取样钻机的研制与现场试验。本文介绍了无水取样钻机的研制过程和技术要点以及整机的特点和钻杆钻具的设计,并对功率和凿入效率进行了计算。经过野外试验和改进,最终实现了单人背负的无水钻进取样工作。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 高边坡稳定性案例分析及支护结构优化设计

      2017, 44(7):67-70.

      摘要 (1040) HTML (228) PDF 0.00 Byte (846) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据碾子沟煤矿土质高边坡再次失稳的情况,结合现场勘察资料,对滑坡失稳原因进行了分析。运用ABAQUS有限元分析软件并采用抗剪强度折减系数法进行了数值计算,得出了土体在饱和状态下的安全系数及滑动面等参数,并分析了滑坡潜在的破坏过程。根据相关规范规定,运用折线滑动面及传递系数法隐式解的概念对滑体下滑力进行了计算,为优化设计提供依据。通过优化支护结构设计,减少了降雨对边坡的不利影响,遏制了滑坡变形。

    • 预应力锚索地梁在矿山已变形边坡加固中的应用

      2017, 44(7):71-75.

      摘要 (1293) HTML (231) PDF 0.00 Byte (994) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩土锚固是边坡岩土体加固的主要措施。以酒泉钢铁(集团)有限责任公司镜铁山矿黑沟矿区已变形边坡加固工程为例,利用Slide软件进行边坡稳定性分析及支护结构设计计算,对已变形边坡采取预应力地梁锚固+坡顶防渗排水+主、被动网防护+随机锚固的综合治理工程措施,阐明了高边坡预应力锚索地梁的一般程序与方法。实践表明,采用以预应力锚索地梁为主的综合防治措施,对已变形高边坡的变形控制和支护效果较好。

    • >岩土工程
    • 基坑竖向位移监测与地表沉降分析

      2017, 44(7):76-80.

      摘要 (1004) HTML (206) PDF 0.00 Byte (900) 评论 (0) 收藏

      摘要:基坑工程作为一项综合性的工程项目,其质量好坏直接影响到后续的工程建设,最重要的影响因素就是岩土和地下水,二者带来了很多不确定性。通过对聊城公共交通集团调度中心工程基坑开挖过程中出现的土体渗流、沉降变形等问题的分析,并提出合理的解决方案,得出以下结论:软土地层止水帷幕不宜采用单轴搅拌桩;软土地层蠕动变形强烈,已施工锚杆易产生预应力损失,应随时检测,拉张补强。

    • PA-10型钢管柱安装机的研制及在新型PBA工法施工中的应用

      2017, 44(7):80-84.

      摘要 (976) HTML (215) PDF 0.00 Byte (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了新型PBA工法所使用的PA-10型钢管柱安装机的结构、性能参数与自动调垂原理。对比传统PBA工法,采用PA-10型钢管柱安装机的新型PBA工法具有成孔效率高、调垂精度高、施工周期短、经济效益高等优势。结合哈尔滨市地铁2号线省政府站钢管柱施工案例,中桩的测量放样结果显示安装机调垂精度完全符合设计需求,证明了PA-10型钢管柱安装机的研制是成功的。PA-10型钢管柱安装机的应用,在减轻工人劳动强度的同时,极大地提高了施工的安全系数与施工质量,对于地铁车站建设向机械化、自动化发展方面具有重大意义,也符合现代城市轨道交通建设的发展趋势。

    • 应用于污染场地原位修复的旋喷工艺研究

      2017, 44(7):85-89.

      摘要 (1062) HTML (206) PDF 0.00 Byte (846) 评论 (0) 收藏

      摘要:从原位修复需求、旋喷技术特点等方面分析高压旋喷注浆技术在污染场地原位修复中的应用前景。根据污染场地原位修复需要,有针对性地对传统二重管法旋喷工艺参数进行改进设计,以提高旋喷技术在污染场地原位修复中的适用性,并开展现场试验研究以验证参数设计合理性,为后续此类工程推广应用提供技术借鉴。

    • >隧道与爆破工程
    • 大前石岭隧道进口岩堆体的稳定性分析评价

      2017, 44(7):90-92,89.

      摘要 (971) HTML (232) PDF 0.00 Byte (780) 评论 (0) 收藏

      摘要:大前石岭隧道进口岩堆发育,覆盖层较厚,岩堆边坡表观上处于稳定状态,但在施工作业等人为作用以及外界环境扰动(如降雨、爆破等)作用下岩堆极易失稳。基于现状岩堆发育特征,分析隧道进口岩堆体失稳机理,从定性和定量的角度,给出现状和施工2种工况下隧道进口岩堆的稳定性评价,同时分析对路基、隧道等工程造成的危害,并给出处理措施建议,以保证隧道施工、线路运营的安全性,为工程建设中岩堆体诱发地质灾害的防治提供参考与借鉴。